Высшая нервная деятельность

Высшая  нервная деятельность - совокупность индивидуальных особенностей центральной нервной системы человека, обусловленная его генотипом и условиями существования (по И.П. Павлову).

Особенностями ВНД являются:

1) развитая психическая деятельность;

2) способность к абстрактно-логическому мышлению;

3)сознание;

4) речь.

Структурной основой  ВНД являются кора больших полушарий  с подкорковыми ядрами переднего  мозга и некоторыми структурами  промежуточного мозга. В психологии - нейрофизиологические процессы, проходящие в коре больших полушарий головного мозга и ближайшей к ней подкорке и обусловливающие осуществление психических функций. В качестве основной теоретической модели для анализа высшей нервной деятельности выступает рефлекс, посредством которого происходит реагирование организма на воздействия окружающего мира. Основными механизмами работы являются нервные процессы возбуждения, за счет которого могут образовываться и функционировать новые временные связи, и торможения, которое может обусловливать угасание условного рефлекса, если условный раздражитель не подкрепляется безусловным. Выделяют следующие основные законы высшей нервной деятельности:

1. Образование  новых временных связей при  подкреплении нейтрального раздражителя  безусловным.

2. Угасание временных связей при отсутствии подкрепления условного раздражителя безусловным.

3. Иррадиация  и концентрация нервных процессов.

4. Взаимная индукция  неравных процессов.

5. Формирование  динамических стереотипов, представляющих  собой сложные динамические системы  рефлексов.

Формирование  и угасание временных связей происходит в коре больших полушарий головного  мозга, а нервные центры важнейших  безусловных рефлексов локализованы в подкорковых отделах мозга, за счет которых достигается высокий  уровень активности нервных клеток коры больших полушарий. 

Рефлекс 

В биологии рефлекс  — простейший, бессознательный ответ  организма на раздражение. В этом случае он вызывается раздражением нервных  рецепторов. Наиболее известные исследователи  рефлексов — Чарльз Шеррингтон и  Иван Павлов.  

Безусловные рефлексы 

Безусловные рефлексы — наследственно передаваемые, присущие всему виду. Выполняют защитную функцию, а также функцию поддержания  гомеостаза. 

Примером защитного  рефлекса является рефлекторное отдергивание руки от горячего объекта. Гомеостаз поддерживается, например, рефлекторным учащением дыхания при избытке углекислого газа в крови. Практически каждая часть тела и каждый орган участвует в рефлекторных реакциях. 

Дуги безусловных  рефлексов проходят через спинной  мозг или ствол мозга. Кора больших полушарий не участвует в их образовании. Безусловные рефлексы обеспечивают приспособление организма только к тем изменениям среды, с которыми часто встречались многие поколения данного вида. 

Дуги безусловных  рефлексов формируются к началу рождения и сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни. 

К безусловным  рефлексам относятся:

1. Пищевые (слюноотделение, сосание, глотание).

2. Оборонительные (кашель, чихание, мигание, отдергивание  руки от горячего предмета).

3. Ориентировочные  (скашивание глаз, повороты головы).

4. Половые (рефлексы, связанные с воспроизведением  и уходом за потомством).  

Значение безусловных  рефлексов заключается в том, что благодаря ним сохраняется  целостность организма, поддержание постоянства внутренней среды и происходит размножение.  

Условные  рефлексы 

Условные рефлексы возникают в ходе индивидуального  развития и накопления новых навыков. Выработка новых временных связей между нейронами зависит от условий  внешней среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга. 

Изучение условных рефлексов связано в первую очередь  с именем Павлова. Он показал, что  новый стимул может начать рефлекторную реакцию, если он некоторое время  предъявляется вместе с безусловным стимулом. Например, если собаке дать понюхать мясо, то у неё выделяется желудочный сок (это безусловный рефлекс). Если же одновременно с мясом звенеть звоночком, то нервная система собаки ассоциирует этот звук с пищей, и желудочный сок будет выделяться в ответ на звоночек, даже если мясо не предъявлено.

Если не подкреплять  некоторое время условный раздражитель безусловным, то наступает торможение условного раздражителя. Но не исчезает совсем. При повторении опыта рефлекс  очень быстро восстанавливается. Торможение наблюдается и при воздействии другого раздражителя большей силы. 

Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения. Это наиболее простые программы. Окружающий мир постоянно меняется, поэтому в нем могут успешно  жить лишь те, кто быстро и целесообразно отвечает на эти изменения. По мере приобретения жизненного опыта в коре полушарий складывается система условнорефлекторных связей. Такую систему называют динамическим стереотипом. Он лежит в основе многих привычек и навыков. Например, научившись кататься на коньках, велосипеде, мы впоследствии уже не думаем о том, как нам двигаться, чтобы не упасть. 

Интересные  факты 

Психическая зависимость  от чего-либо вызвана формированием  условного рефлекса. Например, психическая  зависимость от наркотиков, связана с тем, что приём определённого вещества связывается с приятным состоянием. 

Головно́й мо́зг (лат. cerebrum) — часть центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых, ее головной конец; у позвоночных находится внутри черепа.  

Головной мозг — центральный орган нервной  системы. Говорить о наличии головного  мозга в строгом смысле можно  только применительно к позвоночным, начиная с рыб.

Наиболее крупные  размеры имеет головной мозг млекопитающих  отрядов китообразные, хоботные, приматы. Наиболее сложным и функциональным мозгом можно считать мозг человека. 

Ткани мозга 

Головной мозг заключен в надежную оболочку черепа. Кроме того, он покрыт оболочками  из соединительной ткани — твёрдой  и мягкой, между которыми расположена сосудистая оболочка. Между оболочками и поверхностью головного и спинного мозга расположена цереброспинальная (часто её называют спинномозговая) жидкость — ликвор. Цереброспинальная жидкость также содержится в желудочках головного мозга. Избыток этой жидкости называется гидроцефалией. 

Головной мозг высших позвоночных организмов состоит из ряда структур: коры больших полушарий, базальных ганглиев, таламуса, мозжечка, ствола мозга. Эти структуры соединены между собой нервными волокнами (проводящие пути). Часть мозга, состоящая преимущественно из клеток, называется серым веществом, из нервных волокон — белым веществом. Белый цвет — это цвет миелина, вещества, покрывающего волокна.  

Клетки  мозга 

Клетки мозга  включают нейроны (клетки, генерирующие и передающие нервные импульсы) и глиальные клетки, выполняющие важные дополнительные функции. Нейроны делятся на возбуждающие (то есть активирующие разряды других нейронов) и тормозные (препятствующие возбуждению других нейронов). 

Коммуникация  между нейронами происходит посредством синаптической передачи. Каждый нейрон имеет длинный отросток, называемый аксоном, по которому он передает импульсы другим нейронам. Аксон разветвляется и в месте контакта с другими нейронами образует синапсы — на теле нейронов и дендритах (коротких отростках). Значительно реже встречаются аксо-аксональные и дендро-дендритические синапсы. Таким образом, один нейрон принимает сигналы от многих нейронов и в свою очередь посылает импульсы ко многим другим. 

В большинстве  синапсов передача сигнала осуществляется химическим путем — посредством нейромедиаторов. Медиаторы действуют на постсинаптические клетки, связываясь с мембранными рецепторами, для которых они являются специфическими лигандами. Рецепторы могут быть лиганд-зависимыми ионными каналами, их называют еще ионотропными рецепторами, или могут быть связаны с системами внутриклеточных вторичных мессенджеров (такие рецепторы называют метаботропными). Токи ионотропных рецепторов непосредственно изменяют заряд клеточной мембраны, что ведет к ее возбуждению или торможению. Поскольку действие ионотропных рецепторов непосредственно ведет к торможению или возбуждению, их эффекты развиваются быстрее, чем в случае метаботропных рецепторов. (1-2 миллисекунды против 50 миллисекунд—нескольких минут). 

Форма и размеры нейронов головного мозга очень разнообразны, в каждом его отделе разные типы клеток. Различают принципиальные нейроны, аксоны которых передают импульсы другим отделам, и интернейроны, осуществляющие коммуникацию внутри каждого отдела.  

Кровоснабжение 

Функционирование  нейронов мозга требует значительных затрат энергии, которую мозг получает через сеть кровоснабжения. Всего  кровоснабжением головного мозга  занимаются 4 артерии — 2 сонные и 2 позвоночные, по их руслу к мозгу транспортируется до 20 % всего объема крови.  

Между кровью и  тканями мозга имеется барьер, который задерживает большие  молекулы. Этот барьер защищает мозг от многих видов инфекции. В то же время, многие лекарственные препараты, эффективные  в других органах, не могут проникнуть в мозг через барьер. 

Функции 

Функции мозга  включают обработку сенсорной информации, поступающую от органов чувств, планирование, принятие решений, управление движениями, положительные и отрицательные  эмоции, внимание, память. Мозг человека выполняет высшую функцию — мышление. Одной из важнейших функций мозга человека является восприятие и генерация речи. 

Отделы  мозга 

Поток сигналов к головному мозгу и от него осуществляется через спинной мозг, управляющий телом, и через черепномозговые  нервы. Сенсорные (или афферентные) сигналы поступают от органов чувств в подкорковые (то есть предшествующие коре полушарий) ядра, затем в таламус, а оттуда в высший отдел — кору больших полушарий. 

Кора состоит  из двух полушарий, соединенных между  собой пучком нервных волокон. Левое  полушарие ответственно за правую половину тела, правое — за левую. У человека, правое и левое полушарие имеют разные функции. 

Зрительные сигналы  поступают в зрительный отдел  коры (в теменной доле), тактильные в  соматосенсорную кору (в теменной доле), обонятельные — в обонятельную кору и т. д. В ассоциативных же областях коры происходит интеграция сенсорных сигналов разных типов (модальностей). 

Моторные области  коры (первичная моторная кора и  другие области лобных долей) ответственны за регуляцию движений. 

Префронтальная  кора (развитая у приматов) отвечает за мыслительные функции. 

Области коры взаимодействуют  между собой и с подкорковыми структурами — таламусом, базальными ганглиями, ядрами ствола мозга и  спинным мозгом. Каждая из этих структур, хоть и более низкая по иерархии, выполняет важную функцию, а также может действовать автономно. Так, в управлении движениями задействованы базальные ганглии, красное ядро ствола мозга, мозжечок и другие структуры, в эмоциях — амигдала, в управлении вниманием — ретикулярная формация, в краткосрочной памяти — гиппокамп. 

С одной стороны, существует локализация функций  в отделах головного мозга, с  другой — все они соединены  в единую сеть. 

Пластичность 

Мозг обладает свойством пластичности. Если поражен  один из его отделов, другие отделы через некоторое время могут компенсировать его функцию. Пластичность мозга играет роль и в обучении новым навыкам. 

Большие полушария – парные образования головного мозга. У человека они достигают ≈ 80% от общей массы мозга. Большие полушария осуществляют регуляцию высших нервных функций, лежащих в основе всех психических процессов человека, в то время как стволовая часть мозга обеспечивает низшие функции нервной системы, связанные с регуляцией деятельности внутренних органов.